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基于丝网印刷电极的电化学生物传感器及其在兽药和农药残留检测中的应用

作　者: 杨欣
导　师: 干宁
学　校: 宁波大学
专　业: 物理化学
关键词: 碳基丝网印刷电极 电化学生物传感器 碳纳米管 金磁微粒 氯霉素 有机磷农药
分类号: TS207.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


食品中痕量兽药及农药残留实时、准确、廉价、高选择性的检测对于保护消费者身心健康,打破国外“绿色壁垒”,促进农、牧、渔等产品出口贸易具有重要意义。基于碳基丝网印刷电极(Screen printed cabon electrodes, SPCEs;简称:丝网印刷电极)的一次性电化学生物传感器结合了电化学检测的高灵敏度和生物分析的高特异性,具有样品需求量小、检测快速、结果准确等突出优点,非常适合于构建高灵敏、廉价的兽药和农药残留检测传感器。本文构建了基于SPCEs的氯霉素(Chloramphenicol, CAP)和有机磷农药(Organophosphorus pesticides, OPs)检测用一次性电化学生物传感器,将其分别用于牛奶中痕量CAP和白菜样品中痕量OPs的检测。主要内容如下:第一章,对兽药残留和农药残留检测研究现状进行了文献综述。第二章,采用化学镀金法在SPCEs表面涂覆的Nafion膜上生成纳米金颗粒(AuNPs),利用AuNPs包被合成的牛血清蛋白-CAP(BSA-CAP)抗原,构建基于SPCEs的Nafion/AuNPs包被BSA-CAP一次性安培免疫传感器(SPCEs│Nafion/AuNPs/BSA-CAP),用于牛奶样品中CAP检测并和高效液相色谱(HPLC)法对照,结果一致。第三章,将碳纳米管(CNTs)和二茂铁(Fc)超声溶解于Nafion中形成均一、稳定的溶液,在SPCEs表面涂敷一层CNTs/Fc/Nafion膜,进而通过外磁场作用将包被了CAP-BSA的金磁微粒(Fe3O4/Au, GMP)溶液吸附到其表面,构建了用于CAP检测的外磁场可控一次性安培免疫传感器(SPCEs│CNTs/Fc/Nafion│GMP- CAP-BSA)。结合竞争性免疫分析法测定了牛奶样品中CAP浓度并和HPLC法对照,结果一致。第四章,在GMP微粒上包被乙酰胆碱酯酶(AChE),制得磁性复合粒子GMP/AChE,通过磁力将其吸附于涂覆了CNTs/ZrO2/普鲁士蓝(PB)/Nafion复合膜的SPCEs表面,制得一次性OPs检测酶传感器(SPCEs│CNTs/ZrO2/PB/Nafion│GMP-AChE)。利用OPs对AChE的抑制作用,以硫代乙酰胆碱(ATCh)为底物,对OPs代表-乐果进行检测。白菜样品中乐果检测结果与气相色谱(GC)法对照,结果一致。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
引言  10-12
1 文献综述  12-27
  1.1 丝网印刷电极简介  12-14
  1.2 兽药残留检测研究现状  14-19
    1.2.1 兽药残留定义及危害  14-15
    1.2.2 兽药残留常规分析方法  15-16
    1.2.3 兽药残留电化学分析方法  16-17
    1.2.4 丝网印刷电极在兽残检测中的应用  17-19
  1.3 农药残留检测研究现状  19-26
    1.3.1 农药残留定义及危害  19-20
    1.3.2 农药残留常规分析方法  20-21
    1.3.3 农药残留电化学分析方法  21-23
    1.3.4 丝网印刷电极在农残检测中的应用  23-26
  英文缩略表  26-27
2 牛奶中痕量氯霉素快速检测的纳米修饰一次性安培免疫传感器研究  27-37
  2.1 实验部分  28-30
    2.1.1 仪器与试剂  28
    2.1.2 CAP-BSA 的制备  28
    2.1.3 SPCEs│Nafion/AuNPs/CAP-BSA 电极的构建  28-29
    2.1.4 免疫电极对CAP 的检测  29-30
  2.2 结果与讨论  30-36
    2.2.1 免疫传感器制作过程中各阶段获得电极的表征  30-31
    2.2.2 免疫传感器制作过程中各阶段获得电极的电化学特性  31
    2.2.3 免疫电极的制备及测定条件优化  31-34
    2.2.4 免疫传感器对CAP 的测定  34-35
    2.2.5 免疫传感器的精密性、制备重复性、稳定性和抗干扰性  35
    2.2.6 实际样品检测  35-36
  2.3 本章小结  36-37
3 基于复合纳米微粒修饰电极的氯霉素快速检测用磁场可控一次性安培免疫传感器研究  37-48
  3.1 实验部分  38-40
    3.1.1 仪器与试剂  38
    3.1.2 CAP-BSA 全抗原和GMP-CAP-BSA 的制备  38-39
    3.1.3 SPCEs│CNTs/Fc/Nafion│GMP-CAP-BSA 免疫电极的构建  39
    3.1.4 免疫电极和HPLC 法对CAP 的检测  39-40
  3.2 结果与讨论  40-46
    3.2.1 免疫传感器制作过程中各阶段获得电极的表征  40
    3.2.2 免疫传感器制作过程中各阶段获得电极的电化学特性  40-41
    3.2.3 免疫电极的制备及测定条件优化  41-44
    3.2.4 免疫传感器对CAP 的测定  44-45
    3.2.5 免疫传感器的精密性、制备重复性、稳定性和抗干扰性  45-46
    3.2.6 实际样品检测  46
  3.3 本章小结  46-48
4 基于复合纳米微粒修饰和磁性分离富集的一次性有机磷农药酶传感器  48-60
  4.1 实验部分  49-51
    4.1.1 仪器与试剂  49
    4.1.2 纳米ZrO_2、GMP-AChE 复合粒子的制备  49-50
    4.1.3 SPCEs│CNTs/ZrO_2/PB/Nafion│GMP-AChE 酶电极的构建  50
    4.1.4 试验方法  50-51
  4.2 结果与讨论  51-59
    4.2.1 传感器制作过程中各阶段获得电极的表征  51-52
    4.2.2 传感电极的电化学特性以及对乐果的检测  52-53
    4.2.3 酶电极的制备及测定条件优化  53-57
    4.2.4 酶传感器对OPs 的测定  57-58
    4.2.5 酶电极的精密性、制备重复性、稳定性及再生性  58
    4.2.6 样品测定  58-59
  4.3 本章小结  59-60
参考文献  60-68
结论与展望  68-69
在学研究成果  69-71
致谢  71

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 一般性问题 > 食品标准与检验 > 食品污染度的测定 > 残留农药的测定
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